KR100512357B1 - 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법에 관한 것으로, 서치가 필요한 채널마다 우선 순위를 부여하고, 우선 순위가 높은 순으로 서쳐를 할당하며, 우선 순위가 같을 경우 서치를 수행한지 가장 오래된 채널순으로 서쳐를 할당한다. 따라서, 본 발명은 이동 통신 시스템에서 N개의 서쳐를 M개의 채널에서 시분할로 공유할 수 있으며, 프레임의 시작 부분에서 각 채널의 DBR 정보를 이용하게 함으로써 서쳐를 훨씬 효율적으로 운용할 수 있다.

Description

이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법{Method for Managing searcher of multi-channel in mobile communication system}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐(searcher) 운용 방법에 관한 것으로, 특히 N개의 서쳐로 M개의 다중 채널을 지원하는 서쳐 운용 방법에 관한 것이다.
종래 이동 통신 시스템은 M개의 채널에 대해 각각의 종속적인 서쳐가 존재하는 구조이다.
IS-95A/B 이동 통신 시스템에서는 역방향 링크의 DBR(Data Burst Randomizer)의 특성상 최악의 경우 20ms동안 어느 2개의 1.25ms구간만 데이터가 존재하며, 다른 구간은 데이터가 존재하지 않을 수 있다.
그런데, 종래 이동 통신 시스템은 M개의 채널에 대해 각각의 종속적인 서쳐가 존재하는 구조로서 다른 채널에 서쳐를 공유할 수 없기 때문에 DBR에 의해 해당 채널의 데이터가 존재하지 않는 구간에서도 동작하게 되므로 서쳐가 비효율적으로 사용되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 N개의 서쳐를 M개의 채널에서 시분할로 공유하여 서쳐를 보다 효율적으로 운용하는 방법을 제공함에 있다.
이러한 목적들을 달성하기 위해 본 발명은 이동 통신 시스템에서 서치가 필요한 채널마다 우선 순위를 부여하고, 우선 순위가 높은 순서대로 서쳐를 할당하며, 우선 순위가 같을 경우 서치를 수행한지 가장 오래된 채널 순서대로 서쳐를 할당하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 이동 통신 시스템에서 N개의 서쳐가 동시에 찾을 수 있는 서치 옵셋의 수가 제한되어 있으므로 트래픽 멀티패스 서치시 각 채널의 DBR 정보를 근거로 서쳐를 할당한다. 즉, 트래픽 멀티패스 서치의 경우 각 채널의 DBR 정보를 기초로 항상 온되어 있는 PCG 구간에만 서쳐를 할당하므로써 서치 성능을 향상시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 N개의 서쳐로 M개의 채널을 지원하는 서쳐 운용 장치의 구성도로서, 인터럽트 제어기(10)와 시스템 타이머(20)와 M개의 DBR 패턴 발생기(30)와 N개의 서쳐(40)와 CPU(50)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 인터럽트 제어기(10)는 CPU(50)에 인터럽트를 발생시키고, CPU(50)에 의해 인터럽트가 클리어되도록 인터럽트를 제어한다. 본 발명의 실시예에서는 타임 틱 인터럽트와 옵셋 타임 틱 인터럽트가 사용된다. 여기서, 타임 틱 인터럽트(time tick interrupt)는 도 2에 도시된 것과 같이 시스템 기준 시간에 정렬되어 매 1.25ms마다 발생된다. 그리고, 옵셋 타임 틱 인터럽트(offset time tick interrupt)는 도 2에 도시된 것과 같이 시스템 기준 시간으로부터 일정한 옵셋을 가지고 매 1.25ms마다 발생된다. 시스템 타이머(system timer:20)는 시스템 기준 시간(system reference time)에 정렬되어 현재 시간 정보를 알려준다.
M개의 DBR 패턴 발생기(30)는 공통의 롱 코드 상태와 각 채널의 롱 코드 마스크와 프레임 옵셋과 데이터 전송율에 의해 m개의 채널에 대한 DBR 패턴을 발생시킨다. DBR(Data Burst Randomizer)는 IS-95A/B의 역방향 링크 RC1과 RC2에 적용되는 기술이다. 20ms 프레임을 16개의 1.25ms PCG(Power Control Group)로 나누고, 각각을 PCG0, PCG1,..., PCG15라고 할 때 DBR 패턴에 따라 각 PCG가 온/오프된다. 각 PCG에는 1.536개의 롱 코드(long code)가 존재하며, 이 중에서 PCG14의 마지막 14개의 롱 코드값들이 다음 20ms 프레임의 DBR 패턴을 결정한다. 여기서, 롱 코드는 모든 채널에 공통인 롱 코드 상태(long code state)와 각 채널마다 고유의 값을 가지는 롱 코드 마스크(long code mask)에 의해 결정된다. 또한, 프레임의 경계는 각 채널에 지정된 프레임 옵셋에 의해 결정된다. 14개의 롱 코드를 발생 순서대로 b0, b1,...,b13이라고 명시할 때 데이터 전송율에 따라 DBR 패턴에 의해 온되는 PCG는 다음과 같이 결정된다.
데이터 전송율이 9,600이나 14,400bps일 때
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15
데이터 전송율이 4,800이나 7,200bps일 때
b0,2+b1,4+b2,6+b3,8+b4,10+b5,12+b6,14+b7
데이터 전송율이 2,400이나 3,600bps일 때
b0 if b8=0, or 2+b1 if b8=1;
4+b2 if b9=0, or 6+b3 if b9=1;
8+b4 if b10=0, or 10+b5 if b10=1;
12+b6 if b11=0, or 14+b7 if b11=1;
데이터 전송율이 1,200이나 1,800bps일 때
b0 if(b8,b12)=(0,0), or
2+b1 if(b8,b12)=(1,0), or
4+b2 if(b9,b12)=(0,1), or
6+b3 if(b9,b12)=(1,1);
8+b4 if(b10,b13)=(0,0), or
10+b5 if(b10,b13)=(1,0), or
12+b6 if(b11,b13)=(0,1), or
14+b7 if(b11,b13)=(1,1)
전송율이 낮을 경우에 온되는 전원 제어 그룹은 그보다 높은 전송율의 경우에도 항상 온이 된다.
IS-95A/B의 채널을 위한 서치의 종류는 크게 억세스 프리앰블 서치(access preamble search)와 트래픽 프리앰블 서치(traffic preamble search)와 트래픽 멀티패스 서치(traffic multipath search)의 3가지로 나눌 수 있다. 여기서, 억세스 프리앰블 서치는 우선 순위가 가장 높은 서치로서, 억세스 슬롯마다 억세스 프리앰블 구간에 대해 서치를 수행해야 하며, DBR이 적용되지 않는다. 트래픽 프리앰블 서치는 비교적 우선 순위가 높은 서치로서, 역시 DBR이 적용되지 않는다. 트래픽 멀티패스 서치는 우선 순위가 가장 낮은 서치로서, DBR이 적용된다.
서쳐(40)는 각각 서치 파라미터 버퍼(search parameter buffer)와 서치 결과 버퍼(search result buffer)를 가지고 있다. 서치 시작(search start) 명령은 서쳐 기준 시간(searcher reference time)의 1.25ms 경계에서 실행되고, 서치 결과도 1.25ms마다 발생된다. 여기서, 서쳐 기준 시간은 도 2에 도시된 것과 같이 시스템 기준 시간에 대해 서쳐의 실행 지연(processing delay)만큼 떨어져 있다.
N개의 서쳐중 i번째 서쳐가 1.25ms동안 찾을 수 있는 옵셋의 수를 Ri라고 할 때 N개의 서쳐가 1.25ms동안 동시에 찾을 수 있는 옵셋의 수(Rake width)는 하기 수학식 1과 같이 R을 넘을 수 없다.
본 발명에서 각 채널의 서치 정보 리스트는 다음과 같다.
IsActive는 채널이 액티브 상태인지 또는 아닌지를 알려주고, ChannelType은 억세스 채널인지 또는 트래픽 채널인지를 알려주고, ChannelIndex는 채널의 인덱스를 나타내고, Priority는 서치의 등급을 알려준다. 그리고, NewAccessSlot은 새로운 억세스 슬롯인지를 알려주고, Age는 가장 최근에 서치가 수행된 후 얼마의 시간이 경과했는지를 알려주고, FrameOffset은 채널의 프레임 옵셋을 알려준다. FirstPCG는 DBR 정보를 기초로 데이터 전송율이 1,200이나 1,800bps일 때 온인 첫번째 PCG의 인덱스를 알려주고, SecondPCG는 DBR 정보를 기초로 데이터 전송율이 1,200이나 1,800bps일 때 온인 두번째 PCG의 인덱스를 알려준다. SearchSource는 서치를 수행할 섹터와 안테나를 지정하며, SearchStartOffset은 서치를 시작할 옵셋을 나타내고, SearchWindowSize는 서치를 수행해야할 옵셋의 수를 나타낸다. SearchCohIntLength는 coherent integration length를 나타내고, SearchNoncohIntLength는 noncoherent integration length를 나타낸다.
위와 같은 서치 정보 리스트는 채널당 1개씩 필요하므로 M개의 채널에 대해 M개가 필요하다.
본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법은 채널 설정시 서치 서브루틴과 채널 해제시 서브루틴과 채널의 서치 정보 변경시 서브루틴과 타임 틱 인터럽트시 인터럽트 서브루틴과 옵셋 타임 틱 인터럽트시 인터럽트 서브루틴으로 구분된다.
본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서 i번째 채널 설정(channel setup)시 서치 서브루틴(search subroutine)은 다음과 같다.
먼저, i번째 채널의 서치 정보 리스트중에서 IsActive를 TRUE로 설정하고, ChannelType에 i번째 채널이 억세스 채널인지 또는 트래픽 채널인지를 명시한다. 그리고, Priority는 억세스 채널인 경우 가장 높은 레벨로 설정하고, 트래픽 채널인 경우 프리앰블 서치단계에서는 중간 레벨로 설정하고, 멀티패스 서치단계에서는 가장 낮은 레벨로 설정한다. NewAccessSolt은 FALSE로 설정하고, Age는 가장 큰 값으로 초기화시킨다. Frame offset은 디폴트를 '0'으로 설정하며, 트래픽 채널의 경우 각 채널에 지정된 값으로 설정한다. 그리고, i번째 채널에 해당된 search source, search start offset, search window size, search rake width, search coherent integration length, search noncoherent integration length등의 서치 파라미터를 i번째 채널의 서치 정보 리스트중에서 SearchSource, SearchStartOffset, SearchWindowSize, SearchNoncohIntLength에 설정한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서 i번째 채널 해제(channel release)시 서치 서브루틴은 i번째 채널의 서치 정보 리스트중에서 IsActive를 FALSE로 설정한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서 i번째 채널의 서치 정보 변경시 서치 서브루틴은 트래픽 채널의 경우 프리앰블 서치에서 멀티패스 서치로 전환시 i번째 채널의 서치 정보리스트중에서 Priority를 해당 서치 레벨로 변경한다.
본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서 타임 틱 인터럽트 서브루틴은 도 3a 내지 도 3e에 도시된 것과 같다.
도 3a 내지 도 3e를 참조하면, 시스템 타이머로부터 시스템 기준 시간에 정렬된 시간 정보중에서 1.25ms단위의 카운터값(CSYS, 1.25m)을 읽고, 이를 16으로 모듈로(modulo) 연산을 수행한 결과를 변수 PCG20msIndex에 저장한다.(S301)
PCG20msIndex가 '0'인지의 여부를 판단한다.(S302)
시스템 타이머로부터 시스템 기준 시간에 정렬된 시간 정보중에서 20ms 단위의 카운터값(CSYS, 20m)을 읽고, 이를 억세스 파라미터 메시지(access parameter message)에 명시된 (PAM_SZ+1+MAX_CAP_SZ+3)으로 모듈로 연산을 취한 결과가 '0'인지의 여부를 판단한다.(S303)
PCG20msIndex가 '0'이고, 상기 모듈로 연산 결과가 '0'이면, 변수 FirstAccessFrameFlag를 TRUE로 설정하고,(S304) 그렇지 않으면 변수 FirstAccssFrameFlag를 FALSE로 설정한다.(S305)
채널의 서치 정보 리스트(Channel information List:CL)의 인덱스를 가리키는 서쳐 캔디데이트 큐(Searcher Candidate Queue:SCQ)를 두고, 서치 정보 리스트의 우선 순위(Priority) 레벨이 높은 순서대로, Age가 많은 순서대로 큐를 정렬시킨다.(S306)
변수n을 '0'으로 초기화시키고,(S307) 변수m을 '0'으로 초기화시킨다.(S308)
서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소(element:SCQ[m])가 가리키는 채널의 정보리스트중에서 IsActive가 TRUE인지를 판단한다.(S309)
IsActive가 TRUE인 경우 서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소(SCQ[m])가 가리키는 채널의 정보 리스트(CL[SCQ[m]])중에서 Age를 1만큼 증가시킨다.(S310)
서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소가 가리키는 채널의 정보 리스트(CL[SCQ[m]])중에서 ChannelType이 억세스 채널인지를 판단한다.(S311)
ChannelType이 억세스 채널인 경우 FirstAccessFrameFlag가 TRUE인지 판단한다.(S312)
FirstAccessFrameFlag가 TRUE이면, 서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소가 가리키는 채널의 서쳐 정보 리스트(CL[SCQ[m]])중에서 NewAccessSlot을 TRUE로 설정한다.(S313)
서치윈도우사이즈(SearchWindowSize)가 하기 수학식 2와 같이 서쳐에서 현재 수용가능한 RAKE width보다 같거나 작은지를 판단한다.(S314)
여기서, k=0,..., n-1
서치윈도우사이즈(SearchWindowSize)가 서쳐에서 현재 수용가능한 RAKE width보다 같거나 작으면, n번째 서쳐에 서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소가 가리키는 채널의 서치 파라미터를 설정하고, 서치윈도우사이즈(SearchWindowSize)만큼의 RAKE width(Rj)를 할당한다.(S315) 여기서, 설정되는 서치 파라미터는 SearchSource, SearchStartOffset, SearchWindowSize, SearchCohIntLength, SearchNoncohIntLength이다.
그리고, 서쳐 정보 리스트(CL[SCQ[m]])중에서 NewAccssSlot을 FALSE로, Age의 값을 '0'으로 리셋시키고,(S316) 서치 시작(search start) 명령을 내린다.(S317)
한편, ChannelType이 억세스 채널이 아닌 경우 PCG20msIndex가 서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소가 가리키는 채널의 서치 정보 리스트중에서 프레임옵셋의 값(CL[SCQ[m]].FrameOffset)과 일치하는지를 판단한다.(S318)
PCG20msIndex가 서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소가 가리키는 채널의 서치 정보 리스트중에서 프레임옵셋의 값과 일치하면, m번째 채널에 해당된 DBR 패턴 발생기로부터 데이터 전송율이 1,200이나 1,800bps일 때 온되는 2개의 PCG 인덱스(PCG_idx1, PCG_idx2)를 구한다. 그리고, 각각 m번째 채널의 프레임옵셋을 더한후 16으로 모듈로 연산한 결과를 서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소가 가리키는 채널의 서치 정보 리스트중에서 FirstPCG와 SecondPCG에 저장한다.(S319)
PCG20msIndex가 FirstPCG와 같거나 SecondPCG와 같은지의 여부를 판단한다.(S320)
PCG20msIndex가 FirstPCG와 같거나 SecondPCG와 같으면, 서치윈도우사이즈(SearchWindowSize)가 서쳐에서 현재 수용가능한 RAKE width보다 같거나 작은지를 판단한다.(S321)
서치윈도우사이즈(SearchWindowSize)가 서쳐에서 현재 수용가능한 RAKE width보다 같거나 작으면, n번째 서쳐에 서쳐 캔디데이트 큐의 m번째 요소가 가리키는 채널의 서쳐 파라미터를 설정하고, 서치윈도우사이즈(SearchWindowSize)만큼의 RAKE width(Rj)를 할당한다.(S322) 여기서, 설정되는 채널의 서쳐 파라미터는 SearchSource, SearchStartOffset, SearchWindowSize, SearchCohIntLength, SearchNoncohIntLength이다.
그리고, 서쳐 정보 리스트중에서 Age의 값(CL[SCQ[M]].Age)을 '0'으로 리셋시키면서,(S323) 서치 시작(search start) 명령을 내린다.(S324)
변수n를 1만큼 증가시키고,(S325) 변수n이 서쳐의 개수N보다 작은지의 여부를 판단한다.(S326)
변수n이 서쳐의 개수N보다 작으면, 변수m을 1증가시킨다.(S327)
변수m이 채널의 개수M보다 작은지의 여부를 판단한다.(S328)
변수m이 채널의 개수M보다 작을 때 (S309)의 동작부터 다시 수행한다.
이와 달리, 변수m이 채널의 개수M보다 작지 않을 때 FirstAccssFrameflag를 FALSE로 세팅하고,(S329) 리턴한다.
본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서 옵셋 타임 틱 인터럽트 서브 루틴은 도 4에 도시된 것과 같다.
도 4를 참조하면, 변수n를 '0'으로 초기화시킨다.(S401)
n번째 서쳐에 대해 서치 결과가 있는지를 판단한다.(S402)
서치 결과가 있을 경우 n번째 서쳐로부터 서치 결과를 읽는다.(S403)
이와 달리, 서치 결과가 없을 경우 변수n를 1만큼 증가시킨다.(S404)
변수n이 서쳐 개수N보다 작은지의 여부를 판단한다.(S405)
변수n가 서쳐 개수N보다 작을 때 (S402)의 동작부터 다시 수행하여 해당 서쳐에 대해 서치 결과가 있는지를 조사한다.
이와 달리, 변수n가 서쳐 개수N보다 작지 않을 때 리턴한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 옵셋 타임 틱 인터럽트 서브루틴은 서쳐에 대한 서치 결과가 있는지의 여부를 조사하여 서치 결과가 있으면, 해당 서쳐로부터 서치 결과를 읽어들인다.
상술한 바와 같이 본 발명은 이동 통신 시스템에서 N개의 서쳐를 M개의 채널에서 시분할로 공유할 수 있으며, 프레임 시작 부분에 각 채널의 DBR 정보를 이용하므로써 서쳐를 훨씬 효율적으로 운용할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 장치의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서의 타이밍도.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 타임 틱 인터럽트 서브루틴을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 옵셋 타임 틱 인터럽트 서브루틴을 나타내는 도면.

Claims (7)

  1. M개의 다중 채널이 구비되는 이동통신 시스템의 서쳐 운용 방법에 있어서,
    상기 M개의 채널 중 서치(search)가 필요한 채널에 대해 우선 순위가 부여되는 단계와;
    상기 우선 순위가 부여된 채널에 대해 우선 순위가 높은 채널 순으로 N(N<M)개의 서쳐(searcher)를 시분할로 공유하여 할당되는 단계가 포함되며,
    상기 우선 순위가 동일한 채널이 여러개 있는 경우 서치를 수행한지 가장 오래된 채널 순서대로 서쳐가 할당되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우선 순위가 가장 낮은 트래픽 멀티패스 서치인 경우 각 채널의 데이터 버스트 랜덤기의 정보를 기초로 하여 항상 온되어 있는 전원 제어 그룹 구간에만 서쳐를 할당하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법.
  4. 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법에 있어서,
    채널 설정시 설정하고자 하는 채널의 서치 정보 리스트중에서 해당 채널을 액티브 상태로 설정하는 단계와;
    상기 액티브 상태로 설정된 채널이 억세스 채널인지 또는 트래픽 채널인지를 명시하는 단계와;
    상기 명시된 채널의 종류에 따라 우선 순위를 설정하는 단계와;
    상기 채널에 해당되는 서치 파라미터를 상기 채널의 서치 정보 리스트에 설정하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 우선 순위는,
    상기 채널이 억세스 채널인 경우 가장 높은 레벨로 설정되며;
    상기 채널이 트래픽 채널인 경우 프리앰블 서치단계에서 중간 레벨로 설정되며, 멀티패스 서치단계에서 가장 낮은 레벨로 설정되는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 채널 해제시 해당 채널의 서치 정보 리스트중에서 상기 채널을 액티브가 아닌 상태로 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 채널이 트래픽 채널인 경우 프리앰블 서치에서 멀티패스 서치로 전환시 상기 채널의 서치 정보 리스트중에서 상기 우선 순위를 해당 서치 레벨로 변경하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서 다중 채널을 위한 서쳐 운용 방법.
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